Файл: Мамедов, Э. С. Тайфуны.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 57

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

А. Первый метод расчета продолжительности штормовых усло­ вий в районе работ основан на использовании карт интенсивности тайфунной деятельности в северо-западной части Тихого океана (рис. 41—47). (Методика расчета этих карт приведена ниже.)

Б. Второй метод расчета основан па использовании карт основ­ ных направлений перемещения тайфунов в северо-западной части

Рис. 42. Карта интенсивности тайфунной деятельности в северо-западной части Тихого океана в июне.

Уел. обозн. ем. рис. 41.

Тихого океана (рис. 10—17). Принцип построения этих карг приведен в главе II.

Оба комплекта карт составлены на основе обработки статисти­ ческих данных о траекториях тайфунов, сведения о которых поме­ щены в главах I—III настоящей работы.

А. Первый метод расчета продолжительности штормовых условий в районе работ основывается на использовании таких важных исходных данных, как вероятность встречи со штормо­

вым

полем тайфуна в каждом 5-градусном квадрате,

входящем

в район работ, и математическом ожидании

количества тайфунов,

проходящих штормовым полем через те же

квадраты

(в среднем

за

месяц). Эти величины являются основными при

построении

100

карт, а методика их расчета в кратком виде может быть сведена

к следующему.

в с т р е ч и со ш т о р м о в ы м

Р а с ч е т в е р о я т н о с т и

по л е м т а й ф у н а в т е ч е н и е м е с я ц а

в к а ж д о м

5 - г р а д у с н о м к в а д р а т е

(Р). Вероятность

встречи с тайфу­

ном судна, проводящего работы в районах Тихого океана, подвер-

Рис. 43, Карта интенсивности тайфунной деятельности в северо-западной части Тихого океана в июле.

Уел. обозн. см. рис. 41.

женных их воздействию, может быть представлена частостью это­ го события (Р*), т. е. частостью встречи судна в течение, напри­ мер, месяца со штормовыми условиями, вызванными прохождением тайфуна.

Частость Р* рассчитывается обычными, принятыми в таких случаях методами обработки статистических данных о трае­ кториях перемещения тайфунов для интересующего района океа­ на. Ее величина является статистической оценкой вероятности (Р) прохождения 5-градусиого квадрата хотя бы одним тайфуном в месяц. Надежность и точность полученной таким образом веро­ ятности может быть рассчитана известными методами, показан­ ными ниже.

101



Условия и допущения, принятые при

расчетах частости (Р*)

и математического ожидания количества

тайфунов, проходящих

через 5-градусный квадрат (М), а также при построении карт, оправданы практической целесообразностью и необходимостью оперативного получения конечных данных.

Рис. 44. Карта интенсивности тайфунной деятельности в северо-западной части Тихого океана в августе.

Уел. обозн. см. рис. 41.

Эти условия можно определить следующими положениями: а) в расчетах использовались, в основном, сведения о траек­

ториях тайфунов, имеющих достаточную достоверность и зареги­ стрированных в период 1953—1969 гг. поданным ГМЦ Токио, Вла­ дивостока, Хабаровска;

б) за оптимальные приняты размеры квадрата 5x5 градусов (300x300 миль), так как уменьшение размера приводит к нерав­ номерности распределения данных по смежным квадратам. Учте­ но также, что размер квадрата 300x300 миль близок к размеру штормового поля тайфуна в тропических широтах, что обеспечива­ ет дополнительные удобства в расчетах;

в) при расчете вероятности (частости) учитывались тайфуны, как проходящие своим центром через квадрат, так и захваты­

102

вающие его своим штормовым полем, т. е. все тайфуны, приво­ дящие к свертыванию работ судна с последующим уклонением от него;

г) все тайфуны проходят через квадрат поочередно, что факти­ чески и соответствует действительным условиям;

Рис. 45. Карта интенсивности тайфунной деятельности в северо-западной части Тихого океана в сентябре.

Уел. обозн. см. рис. 41.

д) для расчетов, кроме повторяемости тайфунов, использова­ ны данные о величинах средних радиусов тайфунов (гт ) и средней скорости их перемещения (Ут) (табл. 20, 21).

На основании вышеизложенного расчет Р* производится по формулам

Р*~т- ; т — т 1-}

(5.1)

где п — общее количество тайфунов, зарегистрированное в t-том месяце за исследуемый период (17 лет); т,\ — количество тайфу­ нов (за месяц), прошедших своим центром через квадрат;

103


 

 

 

 

 

 

Таблица 20

Зависимость средней скорости перемещения тайфунов

узлах)

 

 

от широты места

 

 

 

 

 

 

Месяцы

 

 

Средняя

1

II

ш IV

V VI VII VIII IX

X

XI

XII

о

О

7

О

- 9 8 — 12 10 6 8 6 7 16 И 9,4

10—20°

13

11

6

9

9

10

10

9

9

10

и

9

9,7

20—30°

21

22

19

12

13

11

9

10

И

14

17

13,6

30—40°

22

17

19

27

22

13

15

18

20

22

19

20

более 40°

17

16

20

20

24

15

21

25

30

23

21

Рис. 46. Карта интенсивности тайфунной деятельности в северо-западной части Тихого океана в октябре.

Уел. обозн. см. рис. 41.

104


 

 

 

 

 

 

 

Таблица 21

Зависимость

среднего радиуса тайфунов (в милях)

 

 

 

от широты места

 

 

 

Широта, град. .

.

10—15 15 - 20 2 0 - 25 2 5 - 30,30 -3 5

35—40 4 0 - 45

гт .

. .

100

150

220

280 330

400

500

пг2— количество

тайфунов

(за

месяц),

внедрившихся

в квадрат

своим штормовым полем на 60—100 миль; m — количество тайфу-

Рис. 47. Карта интенсивности тайфунной деятельности в северо-западной части Тихого океана в ноябре.

Уел. обозн. см. рис. 41.

нов (за месяц), прошедших своим штормовым полем через дан­ ный квадрат и вызвавших свертывание работ.

Для учета тайфунов, не проходящих своим центром через квад­ рат, целесообразно провести уменьшение т 2 вдвое, так как это обеспечивает более точные данные при расчетах времени штормо­ вой погоды в квадрате.

Р а с ч е т м а т е м а т и ч е с к о г о о ж и д а н и я к о л и ч е с т ­ ва т а й ф у н о в , п р о х о д я щ и х ч е р е з к в а д р а т с в о и м

ш т о р м о в ы м _ п о л е м (М) (в с р е д н е м за месяц) . Зна­

чение величины М может быть получено с достаточной для прак­ тических целей точностью как произведение частости прохождения

105

тайфунов Р* на их среднее количество за месяц К. За величи­ ну К принято значение повторяемости, характерное для периода 1960—1971 гг. (табл. 22). В этом случае расчетная формула ожи­ даемого количества тайфунов будет иметь вид

 

 

 

 

 

М =

Р*К .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 22

 

Повторяемость

тайфунов

за

период 1960—1971

гг.

 

 

Месяц . . .

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Д*

К ................

0,5

0,2

0,6

0,9

1,5

2,0

4,4

6,2

5,0

4,1

2,4

0,8

28,6

Точность расчетов Р* и М как статистических оценок вероят­ ности и математического ожидания может быть получена на осно­ ве положений, изложенных в работе И. Я. Динера «Исследование операций» с помощью доверительного интервала г и доверитель­ ной вероятности р, где е, р, Р*, п, (t9 ) связаны соотношениями:

е = h j/SEZT

U = .......

..^ .... -

(5.2)

/

Р* (1 — Р*)

 

Эти соотношения получены на основе использования закона распределения средней арифметической, который даже при неболь­ ших значениях п близок к нормальному. Здесь доверительный ин­ тервал характеризует точность (для нас заданную точность) ста­ тистической оценки, а доверительная вероятность ее надежность.

Пример. Определяем точность и надежность статистической

оценки Р* в

октябре

в

квадрате

20—25° с.

ш.,

135—140° в. д.

С карты квадратов снимаем Р* = 0,4, из табл.

23

выбираем

п = 41;

здесь п — количество опытов

(количество зарегистрированных тай­

фунов за исследуемый период в г-том месяце).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

23

Период................

 

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

Месяц . . . .

XII

I

 

II

III IV

V

VI

XI

VII

VIII

IX

X

п ...........................

8

за

17

лет

 

10

20

13

38

66

53

41

Задаваясь доверительным

интервалом

е =10%, получаем

tp —

41

и р =

80

%,

 

/0,4(1 —0,4)

 

 

т. е. можно сказать, что величина Р*

с вероятностью 80% будет

находиться в интервале ±10%, или

 

 

Р0 {Р* —'0,1 <-Р < Р * + 0,1} = г0.8.

106